Документ представляет исследование газогидратов, включая их структуру, свойства и возможные применения. Осуществлено получение газового гидрата, его анализ и исследование условий, влияющих на его стабильность. Гидраты метана рассматриваются как потенциальный источник энергии будущего.

1. ИССЛЕДОВАНИЕ ГАЗОГИДРАТОВ
Злобин Андрей Андреевич
МБОУ «Гимназия №3 в Академгородке»
Научные руководители:
Дубцова Юлия Юрьевна
Удалов Евгений Игоревич
Новосибирск, 2013

2. 2
Определение терминов
Клатраты
• от лат. «закрытый решеткой»
• Концепция «гость-хозяин»
Газовые гидраты – кристаллические
клатратные соединения,
образующиеся из воды и газов при
определенных условиях.

3. 3
Цели и задачи
Цель работы – изучение структуры и свойств газовых гидратов,
определение приоритетных направлений их
использования.
В задачи исследования входило:
1) Получение газового гидрата из доступных веществ в среде с
установленными параметрами
2) Описание изменений состояния клатрата при перемене условий
3) Сравнение газовых гидратов с аналогами в виде простых
веществ.

4. 4
Гидрат метана
Образуется при:
t = 0oC p = 25 бар = 24,673 атм
t = - 80oC p = 1,01325 бар = 1 атм

5. 5
Эффективность
Гидрат метана Метан
Объем 1 см3 125 см3
Масса 0,9 г 0,0896 г
Формула СH4 . nH2O (n = 6, 7, 8) CH4
ν 0,0056 моль 0,0056 моль
Qразложения 0,3024 кДж 0 кДж
Q 4,1888 кДж 4,4912 кДж
ρгидрата = 0,9 г/см3 ρметана = 7,2 х 10-4 г/см3
Qметана = 802 кДж/моль Qразл. гидр. = 54 кДжмоль
Данные приведены при н. у.!

6. 6
Топливо будущего


7. 7
Топливо будущего
• Известная технология
• Залежи гидрата метана –
5 663,38 трлн. м3
• Скорость накопления –
10 килотонн/год
• Выделение при сгорании
парниковых газов
Тепло и электричество
генерируются одновременно

8. 8
Насколько огромны залежи?

9. 9
Залежи гидрата природного газа
Теоретические расположения залежей метангидрата на дне океана, 2000, США

10. 10
Залежи гидрата природного газа
Зоны стабильности гидрата
На условия образования влияет и смесь, в которой находится газ

11. 11
Почему газогидраты нужно
использовать?
Гипотеза о метангидратном ружье:
Рост температуры воды
Разложение газогидратов
Усиление парникового
эффекта

12. 12
Вымирания при воздействии
парникового эффекта
Массовое пермское вымирание
Позднепалеоценовый
термический
максимум

13. 13
Получение гидрата хлора
Электролиз растворов солей, содержащих хлорид-ионы, используя
инертные (например, графитовые) электроды;
Получение хлора при реакции перманганата калия и соляной кислоты
2KMnO4 + 16HCl → 5Cl2 + 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O
KMnO4 + HCl Гидрат хлора Хлорная вода

14. 14
Газогидрат хлора
2AgNO3 (р-р) + Cl2 . 6H2O (тв.)→ AgCl +
+ AgClO + 2HNO3 + 5H2O

15. 15
Заключение
1) Газогидраты могут быть получены при специфических условиях ( t↓
и p↑ )
2) При изменении условий ( t↑ и/или p↓ ) газовые гидраты начинают
разлагаться на воду и газ.
3) Газогидрат является компактной формой хранения газа в твердой
фазе
4) Гидрат метана – будущий основной источник метана и энергии
5) Для предотвращения образования гидратов можно обезвоживать
природный газ, добавлять в него смесь других газов, хуже
образующих гидраты

16. 16
Литература
1. А. А. Щепалов. Тяжелые нефти, газовые гидраты и другие
перспективные источники углеводородного сырья
2. Ю.Ф. Макогон. Газoгидраты. История изучения и перспективы
освоения
3. Газовые гидраты. ХиМиК Сайт о химии.
4. Б.В. Некрасов. Основы общей химии
5. С.Н. Денисов, М.М. Аржанов, А.В. Елисеев, И.И. Мохов. Оценка
стабильности метангидратов в системе озера Байкал. Доклады
Академии Наук
6. Земля (планета). Большая Советская Энциклопедия.